AIP潜艇燃料电池供氢新技术硼氢化钠水解制氢

硼氢化钠

硼氢化钠 Reference) NIST化学物质信息Sodium tetrahydroborate(16940-66-2) EPA化学物质信息Borate(1-), tetrahydro-, sodium(16940-66-2) 硼氢化钠用途与合成方法 概述硼氢化钠是一种无机化合物，为白色至灰白色细结晶粉末或块状，在室温下与甲醇迅速反应生成氢气。吸湿性强，容易吸水潮解，沸点500℃(真空);熔点400℃;可溶于水和低级醇、液氨，不溶于乙醚、苯、烃类;相对密度(水=1):1.07,在无机合成和有机合成中硼氢化钠常用做还原剂。硼氢化钠具有较强的选择还原性，能够将羰基选择还原成羟基，但是与碳碳双键、叁键都不发生反应。少量硼氢化钠可以将腈还原成醛，过量则还原成胺。 发现历程硼氢化钠是由H. C. Brown 和他的老板Schlesinger 于1942年在芝加哥大学发现的。当时的目的是为了研究硼烷和一氧化碳络合物的性质，但却发现了硼烷对有机羰基化合物的还原能力。由于当时硼烷属于稀有物质，因此并没有引起有机化学家的重视。硼烷化学的发展得益于第二次世界大战，当时美国国防部需要寻找一种分子量尽量小的挥发性铀化合物用于裂变材料铀235的富集。硼氢化铀U(BH4)4符合这个要求。该化合物的合成需要用到氢化锂，然而氢化锂的供应很少，于是便宜的氢化钠便被用来作原料，而硼氢化钠就在这个过程中被发现。后来，因为六氟化铀的处理工艺问题得到解决，国防部便放弃了通过硼氢化铀来富集铀235的计划，而Brown 的研究课题就变成了如何方便地制备硼氢化钠。Army Signal Corps公司对这个新化合物的野外就地制备大量氢气的用途产生了兴趣。在他们的资助下，开展了相关的工业化研究，产生了后来工业生产硼氢化钠的工艺：4NaH + B(OCH3)3 →NaBH4 + 3NaOCH3 产物是两种固体。用醚类溶剂重结晶得到纯品硼氢化钠。 用途硼氢化钠的氢在这里显-1价故有很强还原性可以还原有一定氧化性的无机物，它主要用于有机合成中的-COOH还原成-CH20H，起到有机合成的很大作用所以被成为“万能还原剂”。是一种良好的还原剂，它的特点是性能稳定，还原时有选择性。可用作醛类，酮类和酰氯类的还原剂，塑料的发泡剂，制造双氢链霉素的氢化剂，制造硼氢化钾的中间体，合成硼烷的原料，以及用于造纸工业和含汞污水的处理剂。 硼氢化钠给有机化学家们提供了一种非常便利温和的还原醛酮类物质的手段。在此之前，通常要用金属/醇的办法来还原羰基化合物，而硼氢化钠可以在非常温和的条件下实现醛酮羰基的还原，生成一级醇、二级醇。还原步骤是先把底物溶于溶剂，一般是甲醇或者乙醇，然后用冰浴冷却，将硼氢化钠粉末加入混合物搅拌至反应完全即可。反

硼氢化钠还原全word版

在有机合成中，一些增强硼氢化钠活性及选择性的方法 ----------------------------------------------------------- -金属有机化学日报 摘要 NaBH4在通常条件下不能还原羧酸、酯、酰胺和硝基，但是加入一些添加剂后还原性会增强。例如，在NaBH4的THF溶液中加入碘，会产生用于硼氢化反应的H3B-THF，它可以还原多种基团。尽管醛酮可以直接被NaBH4还原，但是加入添加剂后，反应选择性会进一步增强。在本文中，叙述了多种增强NaBH4还原活性及选择性的方法。 关键字：硼氢化钠；提高活性；添加剂；还原反应 1.简介 在现代有机化学中，金属氢化物是一种非常重要的试剂，其中由于NaBH4反应条件和， 价格便宜易得，因此在有机还原反应中使用的最为频繁。在质子性溶剂中，它常被用来将醛酮还原成醇或者将亚胺或亚胺盐还原成氨基。羧酸、酯、酰胺和硝基通常难以被NaBH4还原，但是在加入某些添加剂后则可被还原。本文叙述了多种通过加入添加剂增强NaBH44还原活性及选择性的方法。 2.烯烃或炔烃的硼氢化反应

碳碳不饱和键的硼氢化反应，生成了具有高度区域和立体选择性的关键有机硼烷中间体。历史上，Brown and Subba Rao在研究AlCl3做添加剂，用NaBH4还原酯的过程中发现这一反应。用BF3代替AlCl3，能使生产的乙硼烷或硼烷-路易斯碱络合物得到更有效的应用。 尽管一些硼氢化物已经商业化（例如H3B-THF, H3B-SMe2, H3B-NR3）,人们一直在寻找生产更有效简便的硼氢化物用于硼氢化反应。在1963年，报道了用1:1的硼氢化钠和醋酸硼氢化烯烃，后来又报道出用NaBH4–CH3COOH进行硼氢化反应的新方法。 有文献报道实验室里用硼氢化反应选择醒的还原了羧酸里的碳碳双键。也报道了一种将烯烃转换成二羟基酮的新方法。

硼氢化钠制备金

Seeding Growth for Size Control of5-40nm Diameter Gold Nanoparticles Nikhil R.Jana,*Latha Gearheart,and Catherine J.Murphy* Department of Chemistry and Biochemistry,University of South Carolina,631Sumter Street, Columbia,South Carolina29208 Received March22,2001.In Final Form:August7,2001 Following a seeding growth approach,gold nanoparticles of diameters5-40nm were prepared with 10-15%standard deviation in diameter from3.5(0.7nm gold particle seeds.Particle size can be controlled by varying the ratio of seed to metal salt,and thus any size in the range5-40nm can be prepared.The method can also be scaled up to produce10-100mg of gold nanoparticles. Introduction Metal particles in the nanometer size regime show characteristic size-dependent properties different from bulk metals with the most significant size effects occurring for1-10nm diameters.1-7Consequently,extensive in-vestigations involving metallic,especially gold,nanopar-ticles as building blocks for nanoscale materials and devices are currently underway.8-19To expedite such studies,bulk quantities of particles of uniform size are necessary.There are many synthetic methods to make gold nanoparticles;20-39however,only a few methods produce particles of uniform size.The most common approach involves citrate reduction of a gold salt to produce 12-20nm size gold particles with a relatively narrow size distribution(standard deviation,～10-16%).20,21The most popular method for producing smaller gold particles was developed by Brust et al.This method utilizes borohydride reduction of gold salt in the presence of an alkanethiol capping agent to produce1-3nm particles.22 By varying the thiol concentration,sizes can be controlled between2and5nm.23Phosphine-stabilized gold clusters (1.4(0.4nm)have also been prepared and further converted to thiol-capped clusters by ligand exchange in order to improve their stability,24-30and recently phos-phine-stabilized monodispersed gold particles(1.5(0.4 nm)were prepared using a similar protocol to the Brust method.30 Most of the other methods to make small gold clusters (1-5nm)take advantage of the strong capping action of thiols.31,34,36Capping agents include disulfides,31polymers with mercapto and cyano functional groups,34and den-drimers.32,33Varying the capping agent concentration allows for size control between1and4nm with good monodispersity,but any attempts to make larger size particles(>5nm)with these procedures lead to a wider particle size distribution(standard deviation～25-100%),23,39and further narrowing of size distribution is required.40-43Occasionally,aging,annealing,or ligand *To whom correspondence should be addressed.E-mail murphy@ https://www.wendangku.net/doc/6c16689616.html, and jana@https://www.wendangku.net/doc/6c16689616.html,. (1)Creighton,J.A.;Eadon,D.G.J.Chem.Soc.,Faraday Trans. 1991,87,3881. (2)Henglein,A.J.Phys.Chem.1993,97,5457. (3)Belloni,J.Curr.Opin.Colloid Interface.Sci.1996,1,184. (4)Valden,M.;Lai,X.;Goodman,D.W.Science1998,281,1647. (5)Link,S.;Burda,C.;Wang,Z.L.;El-Sayed,M.A.J.Chem.Phys. 1999,111,1255. (6)Link,S.;El-Sayed,M.A.J.Phys.Chem.B1999,103,8410. (7)Hodak,J.H.;Henglein,A.;Hartland,G.V.J.Phys.Chem.B 2000,104,9954. (8)Schmid,G.;Hornyak,G.L.Curr.Opin.Solid State Mater.Sci. 1997,2,204. (9)Whetten,R.L.;Shafigullin,M.N.;Khoury,J.T.;Schaaff,T.G.; Vezmar,I.;Alvarez,M.M.;Wilkinson,A.Acc.Chem.Res.1999,32,397. (10)Dirix,Y.;Bastiaansen,C.;Caseri,W.;Smith,P.J.Mater.Sci. 1999,34,3859. (11)Dirix,Y.;Bastiaansen,C.;Caseri,W.;Smith,P.Adv.Mater. 1999,11,223. (12)Caseri,W.Macromol.Rapid Commun.2000,21,705. (13)Kell,A.J.;Stringle,D.L.B.;Workentin,https://www.wendangku.net/doc/6c16689616.html,.Lett.2000, 2,3381. (14)Labande,A.;Astruc,https://www.wendangku.net/doc/6c16689616.html,mun.2000,1007. (15)Wu,M.L.;O’Neill,S.A.;Brousseau,L.C.;McConnell,W.P.; Shultz,D.A.;Linderman,R.J.;Feldheim,https://www.wendangku.net/doc/6c16689616.html,mun.2000, 775. (16)Hainfeld,J.F.;Powell,R.D.J.Histochem.Cytochem.2000,48, 471. (17)Templeton,A.C.;Wuelfing,M.P.;Murray,R.W.Acc.Chem. Res.2000,33,27. (18)Martin,J.E.;Wilcoxon,J.P.;Odinek,J.;Provencio,P.J.Phys. Chem.B2000,104,9475. (19)Pileni,M.P.;Tanori,J.;Filankembo,A.Colloid Surf.A1997, 123,561. (20)Turkevich,J.;Garton,G.;Stevenson,P.C.J.Colloid Sci.1954, 9,26. (21)Frens,G.Nature1973,241,20. (22)Brust,M.;Walker,M.;Bethell,D.;Schiffrin,D.J.;Whyman,R. https://www.wendangku.net/doc/6c16689616.html,mun.1994,801. (23)Hostetler,M.J.;Wingate,J.E.;Zhong,C.J.;Harris,J.E.;Vachet, R.W.;Clark,M.R.;Londono,J.D.;Green,S.J.;Stokes,J.J.;Wignall, G.D.;Glish,G.L.;Porter,M.D.;Evans,N.D.;Murray,https://www.wendangku.net/doc/6c16689616.html,ngmuir 1998,14,17. (24)Schmid,G.;Pfeil,R.;Boese,R.;Bandrmann,F.;Meyer,S.;Calis, G.H.M.;van der Velden,J.W.A.Chem.Ber.1981,114,3634. (25)Rapoport,D.H.;Vogel,W.;Colfen,H.;Schlogl,R.J.Phys.Chem. B1997,101,4175. (26)Schmid,G.;Meyer-Zaika,W.;Pugin,R.;Sawitowski,T.;Majoral, J.P.;Caminade,A.M.;Turrin,C.O.Chem.Eur.J.A2000,6,1693. (27)Brown,L.O.;Hutchison,J.E.J.Am.Chem.Soc.1997,119, 12384. (28)Brown,L.O.;Hutchison,J.E.J.Am.Chem.Soc.1999,121,882. (29)Warner,M.G.;Reed,S.M.;Hutchison,J.E.Chem.Mater.2000, 12,3316. (30)Weare,W.W.;Reed,S.M.;Warner,M.G.;Hutchison,J.E.J. Am.Chem.Soc.2000,122,12890. (31)Yonezawa,T.;Yasui,K.;Kimizuka,https://www.wendangku.net/doc/6c16689616.html,ngmuir2001,17,271. (32)Zhao,M.Q.;Sun,L.;Crooks,R.M.J.Am.Chem.Soc.1998,120, 4877. (33)Esumi,K.;Hosoya,T.;Suzuki,A.;Torigoe,K.J.Colloid Interface Sci.2000,229,303. (34)Teranishi,T.;Kiyokawa,I.;Miyake,M.Adv.Mater.1998,10, 596. (35)Yonezawa,T.;Sutoh,M.;Kunitake,T.Chem.Lett.1997,619. (36)Chen,S.H.;Kimura,https://www.wendangku.net/doc/6c16689616.html,ngmuir1999,15,1075. (37)Green,M.;O’Brien,https://www.wendangku.net/doc/6c16689616.html,mun.2000,183. (38)Brust,M.;Bethell,D.;Kiely,C.J.;Schiffrin,https://www.wendangku.net/doc/6c16689616.html,ngmuir 1998,14,5425. (39)Leff,D.V.;Ohara,P.C.;Heath,J.R.;Gelbart,W.M.J.Phys. Chem.1995,99,7036. 6782Langmuir2001,17,6782-6786 10.1021/la0104323CCC:$20.00?2001American Chemical Society Published on Web10/02/2001

硼氢化钠催化水解制氢研究进展

硼氢化钠催化水解制氢研究进展 梁艳戴洪斌**王平 ( 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家（联合）实验室沈阳110016 ) 摘要硼氢化钠（NaBH4）催化水解制氢是一项具备车载氢源应用前景的储氢/制氢一体化技术，该技术具有储氢效率高、安全、方便、对环境友好等特点，目前，它已成为各种储氢/制氢技术研究的热点。介绍了NaBH4催化水解制氢的原理，综述了制氢催化剂、反应动力学、反应机理、反应装置的设计和反应副产物偏硼酸钠(NaBO2)的再生最新研究进展，并对该技术的应用前景进行了展望。 关键词硼氢化钠储氢/制氢催化剂反应动力学制氢装置 中图分类号: TM911.4;TQ116.2文献标识码：A文章编号：1005-281X(2008)-0000-00 Progress in Study of Hydrogen Generation from Catalytic Hydrolysis of Sodium Borohydride Solution Liang Yan Dai Hongbin**Wang Ping (Shenyang National Laboratory for Materials Science, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Science, Shenyan 110016, China) Abstract Hydrogen generation (HG) from catalytic hydrolysis of sodium borohydride (NaBH4) solution is a promising on-board hydrogen storage/generation integrated technology in the practical application. Currently, attention is being extensively paid to NaBH4-based catalytic hydrolysis system due to its advantages of high hydrogen capacity, safety, convenience, the environmentally benign hydrolysis production and so forth. This perspective presents the principle of HG from NaBH4 solution, and reviews the current progresses in HG system of the hydrolysis of the catalyst, reaction kinetics, reaction mechanism, design of reaction generator and recycle of hydrolysis production, aiming at providing an outline of forefront of the technology for the practical application. Keywords Sodium borohydride; Hydrogen storage/generation; Catalyst; Reaction kinetics; Hydrogen generator 能源是人类生存和发展的基础，当前主要依靠的化石能源终将耗竭，能源价值凸现，为向可持续能源系统过渡，发展大规模可再生能源是主要方法。其中氢能被公认为是未来可再生清洁能源之一，因为它可以直接用于内燃机，或者作为燃料电池的燃料来驱动车辆或作为其它用途的电源。但是，用氢气作为燃料也存在许多困难，主要是缺乏安全、方便、高效和经济的储氢/制氢技术[1–4]。 发展高性能储氢系统为氢燃料电池车及各种军用﹑民用便携式电源提供移动氢源是氢能应用的关键环节。相比于高压和低温液化储氢，材料基固态储氢在操作安全性﹑能源效率及储氢容量方面具有显著优势，被公认为最具发展前景的储氢方式。但多年研究表明：已知储氢材料在温和操作温 收稿：2008年10月。收修改稿：××××年××月

硼氢化钠测定方法

硼氢化钠测定方法（碘酸盐法）一．试剂配制 1、6NH 2SO 4 在搅拌下，小心地将100ml浓H 2 SO 4 加入500ml蒸馏水中，混合，冷却。 2、淀粉指示剂：将4g可溶性淀粉和10mlHgl 2 与40ml蒸馏水相混合，在搅拌下， 将淀粉加入1000ml沸腾蒸馏水中，使之冷却、沉降，使用上层液体。也可以用 1ml氯仿（三氯甲烷）代替Hgl 2 。 3、NaOH（1N）：溶解40gNaOH于500ml蒸馏水中，冷却，稀释至1000ml。 4、KIO 3（）：溶解8.9173g基本标准KIO 3 于新沸冷蒸馏水中，稀释至1000ml。 5、Na 2S 2 O 3 （）：溶解16g Na 2 S 2 O 3 于1000ml新沸冷蒸馏水中，加入0.1g Na 2 CO 3 于 溶液中。（特标，一星期后过滤、标定） 二、测定方法： 精确称取样品0.4g（称准至0.0002g）于250ml容量瓶中，迅速加入1NNaOH 溶液中，稀释至刻度，摇匀。用移液管吸取等分试样于一洁净碘瓶中，立即加入 溶液。再加入2gKl，摇动，以使KI溶解。再加入10m16NH 2SO 4 加塞，摇动，混 合。使静置于冷、暗处2-3min。用蒸馏水洗下塞子和瓶上的附着物，用 Na 2S 2 O 3 标准液滴定，使用淀粉指示剂滴定到无色为止。 计算： NaBH 4= (XN1-YN2)* W X 100% 式中：X—KIO 3 体积ml; N1—KIO 3 当量浓度； Y—Na 2S 2 O 3 体积ml; N2—Na 2S 2 O 3 当量浓度；

W—试样重量，g。三、在分析中特别注意要点： 1、KIO 3浓度配制一定要达到，因与样品称重直接相关。如未达到KIO 3 配制浓度， 应在称量上，按每少少称0.05g计。 2、KIO 3 的标定，应按国际标定方法计算标准浓度到。 3、KI的检测：目测自由流动。测定：取样品1g溶解于25ml的蒸馏水中，加入 2ml淀粉指示剂和1ml6NH 2SO 4 ,溶液不应立即出现蓝色外观。 4、Na 2S 2 O 3 的标准一定要精确到浓度，反之则与KIO 3 浓度标准相差很大，与测定 样值的误差较大。 5、KI与样品液绝对相溶，否则，在H 2SO 4 的酸解反应下，KI与不能完全反应， 使NaBH 4 正确值有一定差距。 以上采用碘酸盐方法检测NaBH 4 的含量，这种方法的优点在于：仪器易得，检测简单、快速。 如果贵公司有相当检测实力和仪器，也可以采用以下方法： 1、痕量（30-300ppm）：氢发生法 2、痕量（20-200ppm）：碘酸盐法 3、痕量（1-200ppm）：NAD+法 4、痕量（1-200ppm）：龙胆紫法

硼氢化钠,氰基硼氢化钠,三乙酰氧基硼氢化钠还原使用总结

如何正确使用三乙酰氧基硼氢化钠 是要还原胺化吧，这东西我记得是无毒的。还原胺化反应是指将羰基化合物转变为胺的重要有机合成反应。先形成亚胺，然后被硼氢化钠还原；无论是硼氢化钠，还是三乙酰氧基硼氢化钠、氰基硼氢化钠，还是醋酸硼氢化钠，差别没有这么大，只要你形成了亚胺，下一步就是简单的还原。 将羰基跟胺反应生成亚胺（西弗碱），然后用硼氢化钠或者氰基硼氢化钠还原成胺。反应应在弱酸条件下进行，因为弱酸条件一方面使羰基质子化增强了亲电性促进了反应，另一方面也避免了胺过度质子化造成亲核性下降的发生。用氰代硼氢化钠比硼氢化钠要好，因为氰基的吸电诱导效应削弱了硼氢键的活性，使得氰代硼氢化钠只能选择性地还原西弗碱而不会还原醛、酮的羰基，从而避免了副反应的发生。用NaBH(OAc)3作还原剂，用ClCH2CH2Cl做溶剂可以缩短反应时间并显著提高产率。 我在做一类“胺基还原烷基化反应”，其中用到上述还原剂，我想求助以下几个问题： 1）这三种还原剂分别都在什么溶剂中进行反应？ 2）它们中哪些是可以还原醛或者酮的因为据说三乙酰氧基硼氢化钠在甲醇中反应很快，而且可以将醛还原掉。那么其他的会不会？ 3）如果不考虑毒性、成本等因素，单从化学性质上说，氰基硼氢化钠与三乙酰氧基硼氢化钠，它们的用法有什么区别 4）我的反应体系pH值接近中性偏碱，据说氰基硼氢化钠在酸性条件下还原能力不错，而在中性时候不行，那么三乙酰氧基硼氢化钠呢它的适用pH范围是多少 J. Org. Chem. 1996, 61, 3849-3862 Sodium triacetoxyborohydride is presented as a general reducing agent for the reductive aminationof aldehydes and ketones. Procedures for using this mild and selective reagent have been developed for a wide variety of substrates. The scope of the reaction includes aliphatic acyclic and cyclic ketones, aliphatic and aromatic aldehydes, and primary and secondary amines including a variety of weakly basic and nonbasic amines. Limitations include reactions with aromatic and unsaturated ketones and some sterically hindered ketones and amines. 1,2-Dichloroethane (DCE) is the preferred reaction solvent, but reactions can also be carried out in tetrahydrofuran (THF) and occasionally in acetonitrile. Acetic acid may be used as catalyst with ketone reactions, but it is generally not needed with aldehydes. The procedure is carried out effectively in the presence of acid sensitive functional groups such as acetals and ketals; it can also be carried out in the presence of reducible functional groups such as C-C multiple bonds and cyano and nitro groups. Reactions are generally faster in DCE than in THF, and in both solvents, reactions are faster in the presence of AcOH. In comparison with other reductive amination procedures such as NaBH3CN/MeOH, borane-pyridine, and catalytic hydrogenation, NaBH(OAc)3 gave consistently higher yields and fewer side products. In the reductive amination of some aldehydes with primary amines

硼氢化钠制氢燃料电池能量管理系统设计

目录 摘要............................................................................................................................ I Abstract......................................................................................................................... II 第1章绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2 国内外研究现状 (2) 1.2.1 硼氢化钠制氢燃料电池 (2) 1.2.2 氢氧燃料电池控制系统 (4) 1.2.3 自供氢燃料电池系统商业化现状 (6) 1.2.4 国内外研究现状简析 (8) 1.3 课题的目的及意义 (8) 1.4 主要研究内容 (8) 第2章硼氢化钠制氢燃料电池能量管理系统原理 (10) 2.1 引言 (10) 2.2 硼氢化钠制氢燃料电池工作原理 (10) 2.2.1 质子交换膜燃料电池工作原理 (10) 2.2.2 空气自呼吸PEMFC工作原理 (12) 2.2.3 硼氢化钠水解制氢原理 (13) 2.2.4 硼氢化钠制氢燃料电池 (14) 2.3 硼氢化钠制氢燃料电池能量管理系统工作原理 (15) 2.3.1 硼氢化钠制氢燃料电池系统 (15) 2.3.2 能量管理系统架构 (16) 2.3.3 控制系统原理 (17) 2.3.4 电源管理系统原理 (18) 2.4 本章小结 (21) 第3章硼氢化钠制氢燃料电池能量管理系统硬件设计与实现 (22) 3.1 引言 (22) 3.2 控制系统的硬件设计与实现 (22) 3.2.1 主控芯片的选择及电路设计 (22) 3.2.2 温度控制模块 (25) 3.2.3 压力控制模块 (27) 3.2.4 人机交互模块 (28) -IV -

硼氢化钠

硼氢化钠 白色结晶性粉末。有吸湿性，在潮湿空气中分解，在300℃干燥空气中稳定。缓慢加热至400℃分解，急热则500℃开始分解。 ●溶解度(g/100g)：水中25℃时55，60℃时88.5，液氨25℃时104，乙二胺75℃时22，吗啉25℃时1.4，吡啶25℃时3.1，甲醇20℃时16.4（起反应），乙醇20℃时4.0（缓慢反应），四氢糠醇20℃时0.1，二甘醇二甲醚25℃时5.5，二甲基甲酰胺20℃时18.0。当水溶液中含有少量氢氧化钠时相当稳定，可保存数天，水溶液煮沸急速分解。相对密度1.074。 1、物理性质 密度 1.035 g/mL at 25 °C 熔点>300 °C (dec.)(lit.)沸点500°C 闪点158 °F 储存条件Store at RT

CAS号16940-66-2 分子式NaBH4 分子量37.83

但在高浓度，高温再配合合适溶齐或用路易斯酸催化时，可以还原酯基等比较弱的羰基。 还原醛，酮不仅温和，而且效果很好。基本的操作：使用甲醇或者乙醇为溶剂，醛酮羰基化合物与硼氢化钠的物质量1:1就足够了。温度可以采用阶段升温法，比如开始用50度，当反应足够时间后如1小时，再回流反应，薄层监视进度即可。反应一般是很彻底的。一般讲，溶剂用量只要能够满足反应后不至于形成白色粘浆即可。反应不许要严格无水；甚至有用水当作溶剂的例子：比如还原对甲酰基苯甲酸，还原的是甲酰基（甲醛),先用氢氧化钠中和了羧基，然后在水中反应即可成功还原甲酰基。 硼氢化钠在酸性条件会快速分解释放氢气，所以它不能在酸性条件反应，但可以在碱性条件下使用。硼氢化钠接触羧酸是会快速分解释放氢气。所以它不能单独还原羧酸，必须与碘联合使用，先与羧酸反应至气泡停止后就加入碘，继续放气体。随后加入盐酸分解形成的硼酸酯，就可以获得醇。注意：反应要在无水THF进行，THF必须钠回流至二苯酮变蓝才能使用！否则在羧酸与硼氢化钠反应过程中形成乳状物，而不是澄清液体。 用硼氢化钠与无水氯化锌（200度以上脱水干燥）在无水THF中反应3小时后，制得硼氢化锌。该溶液混合物不需要进行分离纯化，就可以当作硼氢化锌使用，来在THF的回流温度下还原羧酸或者酯，收率不错，但是双键可能会有些受影响，比如还原肉桂酸，会有一部分双键还原的产物。

新型制氢技术

氢能被普遍认为是未来的清洁能源，因为它可以直接用于内燃机，或者作为各种燃料电池的燃料来驱动车辆或作为其他用途的电源。氢气是质子交换膜燃料电池的理想燃料，质子交换膜燃料电池可以在温和条件下高效地(高达83％)将氢的化学能转化为电能，从而作到零排放。在质子交换膜燃料电池实用化之前，用氢气驱动的内燃机车辆可作为一种实现运输车辆零排放的过渡手段。作为内燃机车辆的燃料，氢气比汽油有更高的热效率，这是因为它在过剩空气中比汽油燃烧得更完全并且可使用更高的压缩比；此外，它对空气／燃料比有更强的适应能力，因而在频繁的启动和刹车过程中有较高的燃烧效率。氢气作为内燃机车辆的燃料的另一个重大优点是，它不像汽油那样会产生CO、未燃尽的烃、烟尘、异昧以及温室气体~oz等环境污染物氢气在空气中燃烧生成的少量NO 也可以通过调节空气／燃料比减少到最低限度而使用氢气为燃料的质子交换膜燃料电池汽车则可以实现零排放。但是，用氢气作燃料也有许多困难，主要是缺乏安全、高效、经济、轻便的储氢技术。如果以质量为基准，氢气的储能密度很大，但若以体积为基准，其储能密度非常小，必须储存和输送体积庞大的氢气以满足需要。因此，发展氢能汽车和轻便电源的主要技术关键是能找到安全生产、输送和储存一一定量氢气的技术。日本新近制订的1993—2020年“新阳光计划”中，一项投资3o 亿美元的能源发电计划的三大内容(高新分解水技术、储氢技术、氢燃料电池发电)就是主要开发安全、廉价的氢的生产和储存技术?。我国也已把“氢能的规模制备、储运及燃料电池相关的基础研究”列为国家“973”重点基础研究发展规划项目。质子交换膜燃料电池国外发展较快，并已开始走向商业化。我国自20世纪90年代初加强了该方面的研究工作，并陆续取得了一些进展，北京理工大学、大连化学物理研究所、长春应用化学研究所和清华大学等单位相继研制成氢氧质子交换膜燃料电池电堆，但研究工作主要集中在燃料电池电极制备技术和电堆组装技术等方面，而对氢气的发生和储存技术研究较少。本文介绍一种由硼氢化钠(NaBH4)水溶液直接生产氢气的简便方法。该方法安全、有效，且产生的氢气中不含CO，适合于作为质子交换膜燃料电池等装置的氢源。 l 基本原理及装置介绍 硼氢化钠是一种强还原剂，广泛用于废水处理、纸张漂白和药物台成等方面。20世纪5o年代初，Sehlesinger等人发现 2J，在催化剂存在下，硼氢化钠在碱性水溶液中可水解产生氢气和水溶性亚硼酸钠。反应如下：NaBH4 41120—— 4112 NaBO2△H ：一30010／tool (1) 如果投有催化剂，反应(1)也能进行，其反应速度与溶液的pH值和温度有关。根据Kreevoy等人的研究结果，这一速度可由以下经验式计算：lg l／2=pH一(0．034-T一1．92) (2)式中tl／2是NaBH,的半衰期，以d表示；T是绝对温度。由该式计算的不同pH值和不同温度下的半衰期列于表1。 由表1可见，pH值和温度对反应速度有很大影响，特别以pH值为更甚。当pH值为8时，即使在常温下，经半分多钟NaBH4就水解掉一半。因此，平时必须将NaB 溶液保持在强碱性溶液中。在pH值为l4和室温下，NaBH4的半衰期长达一年以上，对实际应用已经足够。为了在现场以足够高的速度制备出氢气，可让NaBH4的强碱溶液与催化荆接触。使用不同的催化荆时，即使在相同的条件下氢气生成速度也不同。Le．~-L 等人和Kaufman~4 等人研究了钴和镍的硼化物，Brown 5等人研究了一系列金属盐后发 现，铑和钉盐能以最快的速度由NaBH,溶液中释放出氢气。AmendolaL6-等人系统地研究了用离子交

硼氢化钠

（一）化学名:硼氢化钠 分子式:NaBH 4 CAS NO.:16940-66-2 物化性质:白色结晶粉末或颗粒，吸湿性强，溶于水并分解释放出氢气，在酸性条件下分解相对较快，在碱性条件下相对稳定 质量标准 包装:10kg;30kg;50kg桶装。（可根据客户需求特别定制包装） 应用:水溶性还原剂，常用于制药、纸浆漂白、贵金属的回收、防止重金属公害等。可作为羰基化合物（醛类、酮类、酸类、酸酰胺类、酸酐类、酸卤类、酯类、烯醇酯类、酰亚胺类、内酯类），碳氮化合物（叠氮化物、重氮盐类、腙类、亚胺类、腈类、肟类、硝基化合物等）及过氧化物和氢过氧化物的还原剂；精制和去除有机化学品中的颜色，嗅味和氧化母体，照相和金属整饰工业中的污染控制和贵金属回收，药品和精细化学品的制造和催化剂的制备回收。 （二）化学名:硼氢化钾 分子式:KBH4 CAS No.:13762-51-1 物化性质:白色结晶粉末或颗粒，有一定吸湿性，溶于水并缓慢分解放出氢气，在酸性条件下分解相对较快，在碱性条件下相对稳定 质量指标:KBH4含量≥96.5% 包装:25kg桶装（可根据客户需求特别定制包装） 应用:水溶性还原剂，较硼氢化钠更为温和和稳定，常用于制药、纸浆漂白、贵金属的回收、防止重金属公害等。可作为羰基化合物（醛类、酮类、酸类、酸酰胺类、酸酐类、酸卤类、酯类、烯醇酯类、酰亚胺类、内酯类），碳氮化合物（叠氮化物、重氮盐类、腙类、亚胺类、腈类、肟类、硝基化合物等） 及过氧化物和氢过氧化物的还原剂；精制和去除有机化学品中的颜色，嗅味

和氧化母体，照相和金属整饰工业中的污染控制和贵金属回收，药品和精细化学品的制造和催化剂的制备回收。 贮运:运输中应防止包装破损与受潮，远离热源和火种及易燃物品，与含水物品、酸性物质及氧化剂隔离储运。贮存在阴凉、干燥、通风良好的专业化学品仓库中。 （三）化学名:氢化钠 分子式:NaH CAS No.:7646-69-7 物化性质:白色至淡灰色的细微结晶，以60%-65%比例分散在油中，800℃开始分解，遇湿易燃。 用途:氢化钠最常用于1,3-二羰基化合物、马来酸酯及类似化合物的去质子化，相应的钠化合物可以被烷基化，从而能够生成各种各样的有机化合物。相应的反应见Dieckmann缩合反应、Stobbe缩合反应、Darzens缩合反应和Claisen缩合反应；还被用于合成硫叶立德，从而实现由酮向环氧化合物的转化。 贮运:处置氢化钠时需佩戴保护橡胶手套、服装和面罩，容器应放置冷、干处，严密封紧，向其它容器转移氢钠时，必先将待用容器烘干，冷却并以氮气吹扫。 （四）化学名：环丙胺 分子式：C 3H 5 NH 2 CAS NO：765-30-0 物化性质：无色透明液体,有挥发性、有氨味 质量标准：含量≥99% 包装：40KG/桶或160KG/桶 应用：环丙胺为医药和农药的重要中间体，有机合成的基本化工原材料。是医药含氟喹诺酮类抗菌药合成的重要中间体。 贮运：储存于阴凉、通风库房。远离火种、热源。仓温不宜超过30℃。保持容器密封。应与氧化剂、食用化学品分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、

硼氢化钠还原的淬灭方法

后处理方法： 1、稀盐酸淬灭 NaBH4 +HCl+3H2O = B(OH)3 + NaCl + 4H2 操作：冰水浴下缓慢滴加，控制滴加速度，以防产生气泡太快而发生冲料现象，滴加到反应体系不再冒泡即可。（有人提出，为防止反应太快，可以先加点丙酮缓冲一下）。 2、10%或饱和NH4Cl溶液 NaBH4 +NH4Cl+H2O → B(OH)3 + NaCl + H2 + 水合氨（仅供参考，不一定准确） 操作：类似于稀盐酸，若溶剂用的是THF，会有大量气泡产生，需控制滴加速度。处理完后，有无色透明的晶体（应该是硼酸和氯化钠，硼酸不溶于THF、EA，也难溶于水），可以先过滤掉，然后再处理。 优点：反应条件温和，一般用此方法。 3、醋酸 NaBH4 +CH3COOH+3H2O = B(OH)3 + CH3COONa + 4H2 操作类似于稀盐酸。 其它方法：（适合于产物水溶性较大的，后处理尽量避免用水，有机溶剂萃取后，用饱和食盐水洗涤） 1、MeOH : H2O = 1 : 1（适用于还原方法3） 2、MeOH : CH3COOH = 1 : 1 讨论： 1、用NaBH4 + MeOH还原的机理不是很清楚，希望了解的朋友谈谈你的看 法。后处理，参考文献中说，只加水，这样是否能破坏掉过量的 NaBH4 ，还有如何判断已经完全淬灭（也就是加水的量的控制）。 2、有人说，后处理时，要加碱（如氢氧化钠），以破换B-O键，请问这是否 有必要。 对于产物水溶性很大的反应后处理： 若用NaBH4 + MeOH方法，反应完后，用稀盐酸调PH至中性，过滤掉盐后，减压蒸掉甲醇后，用无水乙醇抽提方法得到产物。

硼氢化钠反应后处理摘要

硼氢化钠还原酯到醇的方法 溶剂机理 1、NaBH4 + LiCl，无水乙醇或THF 生成LiBH4 2、NaBH4 + ZnCl2 + 叔胺，THF 生成Zn(BH4)2 3、NaBH4 + MeOH， MeOH或THF 4、NaBH4 + CeCl3，无水乙醇 5、NaBH4 + I2或Lewis酸（AlCl3或BF3），THF 生成乙硼烷 后处理方法： 1、稀盐酸淬灭 NaBH4 +HCl+3H2O = B(OH)3 + NaCl + 4H2 操作：冰水浴下缓慢滴加，控制滴加速度，以防产生气泡太快而发生冲料现象，滴加到反应体系不再冒泡即可。（有人提出，为防止反应太快，可以先加点丙酮缓冲一下）。 2、10%或饱和NH4Cl溶液 NaBH4 +NH4Cl+H2O → B(OH)3 + NaCl + H2 + 水合氨（仅供参考，不一定准确） 操作：类似于稀盐酸，若溶剂用的是THF，会有大量气泡产生，需控制滴加速度。处理完后，有无色透明的晶体（应该是硼酸和氯化钠，硼酸不溶于THF、EA，也难溶于水），可以先过滤掉，然后再处理。 优点：反应条件温和，一般用此方法。

3、醋酸 NaBH4 +CH3COOH+3H2O = B(OH)3 + CH3COONa + 4H2 操作类似于稀盐酸。 其它方法：（适合于产物水溶性较大的，后处理尽量避免用水，有机溶剂萃取后，用饱和食盐水洗涤） 1、MeOH : H2O = 1 : 1（适用于还原方法3） 2、MeOH : CH3COOH = 1 : 1 讨论： 1、用NaBH4 + MeOH还原的机理不是很清楚，希望了解的朋友谈谈你的看 法。后处理，参考文献中说，只加水，这样是否能破坏掉过量的 NaBH4 ，还有如何判断已经完全淬灭（也就是加水的量的控制）。 2、有人说，后处理时，要加碱（如氢氧化钠），以破换B-O键，请问这是否 有必要。 这个反应我做过，有个经典的参考文献。而且很实用。 反应体系是在甲醇里反应然后回流得到。 后处理的具体步骤如下： 1.尽量旋出甲醇，剩余五毫升是可以的。 2.加入丙酮20mL，回流半小时。丙酮沸点低，估计五十度足够了。 3.旋干丙酮，加入饱和的碳酸钾溶液10mL，然后为了能够溶解充分，可以适量加入一些水。大约10mL。回流45分钟。温度控制好，不要超过100℃。只要固体全部溶解了。反应15分钟就足够了。反应太长时间产率会下降，而且产生油状的副产物（可能是聚合成高分子物质。）。